АНАЛИЗ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫХ СВЯЗЕЙ МАТЕМАТИКИ И ИНФОРМАТИКИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
Шутов В.А., доктор технических наук
Мусиенко Е.И., кандидат физико-математических наук
Истратова Е.Е., кандидат технических наук
Новосибирский государственный университет архитектуры, дизайна и искусств
Аннотация. В статье приведены результаты исследования причинно-следственных связей между посещаемостью занятий студентами и их академической успеваемостью по дисциплинам естественнонаучного цикла. Для решения задачи была использована методология деятельностного подхода, получены коэффициенты корреляции, составлена дидактическая модель, сделаны выводы.
Ключевые слова: анализ междисциплинарных связей, методология деятельностного подхода, дидактическая модель обучения.
Последние изменения в отечественной системе высшего образования кардинально меняют взгляд на роль точных наук при подготовке специалистов и бакалавров в сфере архитектуры и градостроительства. Именно овладение базовыми математическими и техническими знаниями и умениями напрямую влияет на подготовленность молодых специалистов к успешному решению профессиональных задач. В связи с этим, одним из приоритетных направлений современного образования на сегодняшний день становится повышение его эффективности, что напрямую связано с развитием и укреплением междисциплинарных связей. Наиболее ярким примером подобной междисциплинарной интеграции является комплексное применение знаний математики и информационных технологий в учебном процессе [1].
Информационные технологии сегодня представляют собой не просто инструмент для реализации задач в конкретной прикладной области, но и важнейший фактор развития математического образования. Именно поэтому основные процессы в математическом образовании неразрывно связаны с развитием информационных технологий и определяются следующими особенностями:
– результаты получаемого образования в области математических наук будут использованы в мире, насыщенном информационными технологиями;
– предметное содержание специальных дисциплин будет включать в себя все больше элементов прикладной математики и информатики;
– профессиональные компетенции будущих выпускников будут формироваться непосредственно в ИКТ-среде с применением ее инструментов.
Очевидно, что практически любая образовательная деятельность в будущем будет тесно связана с ИТ-сферой, которая способна обеспечить взаимодействие участников образовательного процесса, их доступ к информационным источникам и инструментам, фиксацию хода и результатов образовательного процесса, возможность автоматизированного анализа данных и внешнего наблюдения, индивидуальную диагностику достижений студентов.
В настоящее время достаточно много публикаций посвящены исследованиям теоретических и прикладных аспектов совершенствования системы математического образования, основанного на решении конкретных технических вопросов и задач. Однако далеко не во всех материалах анализируются качественные и количественные характеристики междисциплинарных связей между математическими и специальными дисциплинами. Это объясняется сложностью идентификации и системного анализа подобного рода междисциплинарных связей как специфического объекта педагогического исследования.
Основными целями исследования являлись определение, анализ и отображение причинно-следственных связей между посещаемостью занятий студентами и их успеваемостью по дисциплинам естественнонаучного цикла. В качестве конкретных дисциплин были выбраны «Математика» и «Основы профессионально-цифровых коммуникаций».
В исследовании были задействованы результаты исследования, проводимого среди студентов первого курса направлений подготовки «Архитектура», «Градостроительство» и «Дизайн архитектурной среды» Новосибирского государственного университета архитектуры, дизайна и искусств. В исследовании приняли участие 165 студентов университета, из которых 19 % составили студенты мужского пола и 81% — женского пола.
При оценке общей академической успеваемости были получены следующие результаты: по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» показатель успеваемости составил 88 %, что на 10 % выше, чем по дисциплине «Математика» (78 %). Результаты академической успеваемости по дисциплинам приведены на ил. 1. При сопоставлении академической успеваемости у различных направлений подготовки, данный показатель оказался наибольшим у студентов специальности «Архитектура» по обеим дисциплинам и составил 81 % по дисциплине «Математика» и 89 % по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций». У направлений подготовки «Градостроительство» и «Дизайн архитектурной среды» показатели академической успеваемости оказались равны по дисциплине «Математика» и составили 76 %. По дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» разрыв между данными направлениями подготовки заметен и составил 86 % и 88 %, соответственно.
Ил. 1. Академическая успеваемость студентов
Результаты оценки посещаемости студентов по дисциплинам приведены на ил. 2. Согласно полученным данным, общая посещаемость по дисциплинам отличается незначительно и составляет 86 % по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций» и 88 % по дисциплине «Математика». Различия в уровне посещаемости по направлениям подготовки также практически неразличимы. Была отмечена противоположная тенденция с уровнем академической успеваемости по увеличению среднего уровня посещаемости от направления подготовки «Архитектура» к направлению «Градостроительство».
Ил. 2. Посещаемость студентов
Для более детального анализа взаимного влияния академической успеваемости и посещаемости студентов различных направлений подготовки было проведено комплексное исследование. За основу проведенного анализа была взята известная дидактическая модель [2], отличительной особенностью которой стала интеграция статистического аппарата с применением методологии деятельностного подхода. Благодаря чему, методика исследования была ориентирована на выявление и анализ междисциплинарных связей в системе обучения студентов. Для выявления причинно-следственных связей между посещаемостью и успеваемостью студентов по дисциплинам была составлена таблица с коэффициентами, характеризующими как количественную, так и качественную оценку взаимовлияния концептов. Результаты анализа представлены на ил. 3, где a — успеваемость по дисциплине «Математика»; b — успеваемость по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций»; c — посещаемость по дисциплине «Математика»; d — посещаемость по дисциплине «Основы профессионально-цифровых коммуникаций».
Ил. 3. Коэффициенты комплексного анализа
Комплексный анализ академической успеваемости и посещаемости показал, что между уровнями академической успеваемости по обеим дисциплинам наблюдается прямая зависимость, в то время, как посещаемость практически не влияет на успеваемость ни по одной из дисциплин. Это объясняется тем, что при наличии доступа к теоретическим и практическим материалам через электронную информационно-образовательную среду университета снижается влияние посещаемости на уровень академической успеваемости студентов, при этом делается акцент на развитие навыков организации самостоятельной работы обучающегося. Таким образом, можно сделать вывод о необходимости применения элементов дистанционного образования в качестве одного из наиболее существенных инструментов поддержки очного обучения. Помимо этого, в результате исследования было установлено, что при наличии информации об уровне академической успеваемости по одной из дисциплин естественнонаучного цикла, можно предположить уровень академической успеваемости по другой дисциплине данного цикла.
Библиографический список
-
Концепция развития математического образования в Российской Федерации №2506-р от 24.12.2013.
-
Надеждин Е.Н., Смирнова Е.Е. Идентификация межмодульных связей динамической модели обучения информатике на основе системы одновременных уравнений // Информатизация образования и науки. - 2009. - №3. - С. 73-81.
ANALYSIS OF INTERDISCIPLINARY RELATIONS OF MATHEMATICS AND INFORMATICS IN THE EDUCATIONAL PROCESS
Shutov V.A., Doctor of Engineering Sciences, Professor
Musienko E.I., Candidate of Physico-Mathematical Sciences, Docent
Istratova E.E., Candidate of Engineering Sciences
Novosibirsk State University of Architecture, Design and Arts
Abstract. The article presents the results of the investigation of the cause-effect relationships between the attendance of students and their academic progress in the disciplines of the natural-science cycle. To solve the problem, the methodology of the activity approach was used, the coefficients were obtained, the didactic model was compiled, conclusions were drawn.
Keywords: the analysis of interdisciplinary relations, the methodology of the activity approach, the didactic model of learning.